پیوند فازهای mjo با بارش و برخی از ویژگی‏های فیزیکی ابر در پهنه جنوب غرب ایران

کوکب شاهقلیان

چکیده

با توجه به افزایش روزافزون جمعیت و افزایش درخواست آب، پژوهش برای شناخت چرایی و چگونگی نوسان-های زمانی، مکانی و مقادیر بارش از ارزش والایی برخوردار می باشد. بارش ایران در مقیاس زمانی ماهانه، فصلی و سالانه دارای نوسان‏های فراوانی است که پیش‏بینی‏های بارش را با دشواری روبه‏رو می‏سازد. برای پیش‏بینی بارش در بازه‏های چند هفته‏ای تا چند دهه‏ای نمایه‏های گوناگونی از سوی پژوهشگران معرفی شده‏اند. این نمایه‏ها بیشتر بر رفتار دمایی اقیانوس‏ها و برهمکنش آن‏ها با جو و خشکی استوار است. نمایه مادن جولیان (mjo) از بهترین نمایه‏هایی است که برای پیش‏بینی بارش در بازه زمانی درون فصلی از سوی کانون‏های پژوهشی جهان به کار گرفته می‏شود. این نمایه نشانگر چگونگی برهمکنش جو و اقیانوس در پهنه استوایی اقیانوس هند و بخش باختری از این پهنه در اقیانوس آرام استوار است. نمایه‏های این پدیده بر پایه محل رخداد و شدت بارش‏های همرفتی در این بخش از اقیانوس‏های جهان تعریف شده‏اند. انگیزه بنیادین انجام این پژوهش درک برخی از ویژگی‏های همدیدی (synoptic) بارش‏های سنگین در جنوب غربی ایران و پیوند آن با mjoمی‏باشد. شناخت برخی از ویژگی های فیزیکی ابر در جنوب ایران و پیوند آن با پدیده mjo نیز از دیگر انگیزه های انجام این پژوهش بود. در راستای انجام این کار، بارش روزانه ایستگاه‏های آبادان، بوشهر، شهرکرد، شیراز و یاسوج برای دوره 36 ساله 2011-1975 در بازه ماه‏های نوامبر هر سال تا آپریل سال پس از آن گردآوری شد. داده‏های بارش روزانه از بزرگ به کوچک آراسته گردیدند و 5% بارش‏های بالایی به عنوان بارش‏های سنگین برگزیده شدند. تاریخ رخداد، شماره فاز و اندازه دامنهmjo (the mjo amplitude) برای روزهای همراه با بارش سنگین یادداشت گردید. نقشه‏های شدت بارش، باد برداری در لایه 850 هکتوپاسکال، نمایه حرکت عمودی هوا (امگا) در لایه میانی جو و نم ویژه در 1000 هکتوپاسکال برای پهنه خاورمیانه و دریاهای پیرامون آن با بهره‏گیری از سایت سازمان noaa تهیه گردید. برای این پژوهش، واکاوی ویژگی‏های بارش سنگین روزانه ایستگاه شیراز برای گستره جنوب غربی کشور بسنده تشخیص داده شد و یافته ها بر پایه همین واکاوی ها به‏دست آمد. نشان داده شد که در گذر دوره ارزیابی شده، روی هم بارش شیراز نزدیک به mm11538 بوده که در 1475 روز رخ داده است (mm/day8/7). نزدیک به 27% از این بارش (mm3118) در 74 روز یا 5 درصد روزهای بارانی روی داده است که به آن‏ها بارش‏های سنگین گفته شد (mm/day42). کمترین وبیشترین اندازه‏ بارش‏های سنگین mm/day29 و 99 بود که به ترتیب در فازهای 6 و 1 mjo رخ داده‏اند. فراوانی بارش‏های سنگین از ماه نوامبر هر سال تا آپریل سال بعد یکی پس از دیگری برابر با %76/6، %08/31، %84/37، %51/31، %49/9 و %35/1 بود. نزدیک به %14/85 از بارش‏های سنگین در دورانی رخ داده است که mjo در یکی از فازهای 8 ، 7، 2، 1 و 6 (یکی پس از دیگری %40/25، %29/14، %22/22، %29/14 و %81/23) بوده‏اند. نقشه‏های همدیدی نشانگر آن است که هم راستا با حرکت خاور سوی بارش های همرفتی در اقیانوس هند یا آرام، سامانه بارش‏های سنگین هم از گستره باختری ایران آغاز شده و پس از گذر از پهنه‏های جنوب باختری و جنوب مرکزی ایران به بخش‏های خاوری کشور و سپس به افغانستان می‏رسند. گردش تند چرخندی هوا که در پهنه دریای مدیترانه، دریای عرب، دریای سرخ و خلیج فارس گسترش می‏یابد بخش بزرگی از بخار آب برای این بارش‏ها را فراهم می‏سازد. نقشه‏های نم ویژه، امگا و باد نشانگر آن است که بیشترین اندازه بخار آب این بارش‏ها از دریای عرب و پهنه شمال باختری اقیانوس هند فراهم می‏گردد. کسر ابر (cloud fraction) برای روزهای با بارش سنگین بین 95 تا 100 قرار دارد و در طبقه بندی کسر ابر ناسا، زیر مجموعه overcast قرار می‏گیرد. شعاع موثر ابر (cloud effective radius) بالاتر از µm14 می‏باشد. بیشترین دمای بالای ابر (cloud top temperature) برابر با 3/19- درجه سلسیوس و کمترین آن برابر با 4/57- به‏دست آمد. در سنجش داده‏های فشار بالای ابر (cloud top pressure) با داده‏های دمای بالای ابر دیده می‏شود که این داده‏ها سازگاری کامل با با یکدیگر نشان می‏دهد. به‏گونه‏ای که با کاهش فشار، دما کاهش یافته است.

اساتید راهنما و مشاور

سید محمد جعفر ناظم السادات، محمدرضا پیشوایی، سیف الله امین سیچانی